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汽車制造

自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈研究報告:激光雷達成關(guān)鍵部件

星之球科技 來源:搜狐科技2017-06-08 我要評論(0 )   

行業(yè)概覽自動駕駛,是指在通過計算機分析系統(tǒng)和傳感器的協(xié)同作用下實現(xiàn)的無需人工干預(yù)的行駛狀態(tài)。根據(jù)英特爾日前發(fā)布的無人駕駛

行業(yè)概覽
自動駕駛,是指在通過計算機分析系統(tǒng)和傳感器的協(xié)同作用下實現(xiàn)的無需人工干預(yù)的行駛狀態(tài)。根據(jù)英特爾日前發(fā)布的無人駕駛市場研究報告,預(yù)測未來無人駕駛市場將成為一個每年擁有7萬億美元的收益源。在中國,ADAS市場同樣前景廣闊,至2020年,預(yù)計可實現(xiàn)500多億人民幣的市場規(guī)模。目前,自動駕駛的技術(shù)研發(fā)和路試處于L4向L5(參照美國汽車工程師協(xié)會分級標準)的過渡時期,而消費者市場,也正在由高級輔助向高級自動駕駛過渡轉(zhuǎn)換。自動駕駛主要分為兩種:一是通過將車與車、車與網(wǎng)相關(guān)聯(lián)形成車聯(lián)網(wǎng);二是通過單車智能化,目前以ADAS高級輔助系統(tǒng)和高精度地圖的使用為主,來實現(xiàn)車輛本身對周圍路況信息的實時收集、處理分析并做出反應(yīng)。
 
目前,單車智能化是自動駕駛的主要路徑,ADAS系統(tǒng)是最終實現(xiàn)L4、L5級別無人駕駛的必經(jīng)途徑。普遍定義的高級駕駛輔助系統(tǒng)主要分為三個部分:一是信號感知和數(shù)據(jù)收集,也就是激光雷達、毫米波雷達、攝像頭的使用;二是通過ECU模塊和GPU芯片分析處理收集回來的實時路況,前后側(cè)方位車輛和障礙物信息以及路標識別等;最后一步是對數(shù)據(jù)分析結(jié)果做出判斷并發(fā)出指令,例如減速、剎車、轉(zhuǎn)向等,接收指令的部件基本為底盤制動系統(tǒng)和電子部件。值得關(guān)注的是,近年來國內(nèi)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般涌出的ADAS初創(chuàng)型公司都不約而同的將目光放在了第二個環(huán)節(jié)中,尤其是在高精度地圖,用戶數(shù)據(jù)沉淀和深度學(xué)習(xí)的范疇。
 

行業(yè)驅(qū)動力
截止2014年,中國前裝市場ADAS新車滲透率為15%左右,主要集中在高端車型,對比歐美地區(qū)滲透率處于較低位置,仍有巨大潛力。世界各國對汽車安全需求評價不斷增高,中國C-NCAP(即中國新車評價規(guī)程)在2015年提高了對汽車電子穩(wěn)定控制裝置(ESC)的加分,由一分提高到兩分。同時,根據(jù)《中國無人駕駛技術(shù)路線圖報告》中提出的“三步走”戰(zhàn)略,目標是至2026-2030年我國每輛車都應(yīng)采用無人駕駛或輔助駕駛系統(tǒng)。隨著法規(guī)完善,政策扶持以及消費者理想轉(zhuǎn)變,ADAS市場需求將急速增長,保守預(yù)計新車滲透率增速30%。
 
零部件產(chǎn)業(yè)鏈分析
自動駕駛系統(tǒng)關(guān)鍵零部件主要包括激光雷達,毫米波雷達以及攝像頭。這三種傳感器各自優(yōu)劣勢明顯,因此ADAS系統(tǒng)普遍采用多傳感器融合的方法來實現(xiàn)安全的駕駛自動化。
 
- 激光雷達
激光雷達具有高精度、高分辨率的優(yōu)勢,同時具有建立周邊3D模型的前景,然而其劣勢在于對靜止物體如隔離帶的探測較弱且目前技術(shù)落地成本高昂。激光雷達龍頭公司Velodyne的64線產(chǎn)品供應(yīng)價格高達8萬美元,相對便宜的32線和16線激光雷達的價格也分別3萬美元與8,000美元,價格是激光雷達普及的最大障礙。有意思的是,今年初谷歌宣布其自動駕駛公司W(wǎng)aymo將獨自研發(fā)無人駕駛組件,其中包括激光雷達且其成本將下降90%至7,500美元。其他供應(yīng)商也相當(dāng)清楚激光雷達的高昂價格將不利于產(chǎn)品的普及,在實現(xiàn)量產(chǎn)后成本有望大幅下降。Velodyne認為激光雷達可能會在2018年后出現(xiàn)大規(guī)模采購,屆時可能實現(xiàn)50萬臺的銷量同時帶來成本的急速下降,是極有潛力的增量市場。目前降低激光雷達成本的方法主要有兩種:采用低線數(shù)雷達配合其他傳感器以及用固態(tài)激光雷達代替?zhèn)鹘y(tǒng)激光雷達。
由于激光雷達可廣泛應(yīng)用于ADAS系統(tǒng),例如自適應(yīng)巡航控制(ACC)、前車碰撞警示(FCW)及自動緊急制動(AEB),因此吸引了不少具有先進技術(shù)的初創(chuàng)公司競爭,同時傳統(tǒng)供應(yīng)商也積極布局投資希望能夠達成戰(zhàn)略合作關(guān)系以便快速獲得先進技術(shù)。大陸公司收購了Advanced Scientific Concepts(ASC)公司的高清3D閃存激光雷達業(yè)務(wù),博世采用風(fēng)投的方式對激光雷達初創(chuàng)公司TetraView進行了戰(zhàn)略投資,后者是一家致力于分析捕捉超高分辨率 3D 圖像的智能科技初創(chuàng)公司,基于 Flash 激光雷達技術(shù),提供了一種使用激光燈來觀察、監(jiān)測周圍環(huán)境的方法。
中國市場方面,陸續(xù)有科技公司開始研發(fā)車載激光雷達產(chǎn)品。上海的禾賽科技最新發(fā)布的用于自動駕駛的 40 線混合固態(tài)激光雷達 Pandar40,打破了自動駕駛激光雷達行業(yè)被國際巨頭壟斷而且需要半年以上交貨周期的現(xiàn)狀。同時進入市場的還有速騰聚創(chuàng),巨星科技等,中國有較強的光機電基礎(chǔ),利用這一優(yōu)勢將擁有不小的突破機會。
 
- 毫米波雷達
與激光雷達相比,毫米波雷達具有探測距離遠,不受天氣狀況影響以及成本低的優(yōu)勢。截止2015年,中國車載毫米波雷達銷量為180萬顆,而根據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,到2020年,全球車載毫米波雷達的出貨量可達7,200萬顆,市場增量巨大。由于毫米波雷達采用硅基芯片,不會特別昂貴,也不涉及復(fù)雜工藝,同時正處于第二次工藝轉(zhuǎn)型的重要時期,預(yù)計成本仍有下降空間。
目前,奔馳C級、E級、S級、R級、CLS、CL、GLK,豐田皇冠,雷克薩斯GS460、RX350,全新奧迪A4等中高端車型上均已普及毫米波雷達??鐕悴考揞^如博世,大陸等現(xiàn)已掌握77GHz毫米波雷達技術(shù),國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品主要是中短距毫米波雷達。如杭州智波、蕪湖森思、深圳卓泰、沈陽承泰、南京隼眼電子等,產(chǎn)品主要以24GHz毫米波雷達為主,對77GHz產(chǎn)品研發(fā)剛起步,但發(fā)展很快。其原因主要有三:一是去年工信部委托車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟開展77~81GHz毫米波雷達無線電頻率技術(shù)研究試驗工作;二是毫米波雷達芯片企業(yè)的收發(fā)片知識產(chǎn)權(quán)剛剛向中國放開;三是相關(guān)市場剛剛啟動。中長距毫米波雷達具有巨大的市場容量,融合應(yīng)用已經(jīng)能滿足ADAS系統(tǒng)的傳感需求。相比激光雷達暫時高不可攀的成本以及較低的技術(shù)壁壘和自身可全天候工作的優(yōu)勢,毫米波雷達可以說是目前初創(chuàng)公司進入自動駕駛市場的一個門檻較低的入口。
 
- 攝像頭
車載攝像頭是最基本常見的傳感器,價格低廉且應(yīng)用廣泛同時具備雷達無法完成的圖像識別功能,不僅可以識別路牌,在自動駕駛系統(tǒng)的圖像處理方案中也是不可或缺的一部分。Mobileye作為最大的視覺處理公司,使用攝像頭捕捉到的圖像進行識別和分析,其EyeQ技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于各大汽車廠商。其優(yōu)勢除了低成本,相比較于雷達傳感器,攝像頭的可見范圍更遠,意味著它可以提前收集到更多周邊環(huán)境信息。另外,通過攝像頭探測到的路況與高精度地圖數(shù)據(jù)相匹配,可以精確定位車輛所在。鑒于目前激光雷達的高成本,攝像頭配合高精度地圖是另一種較低成本的技術(shù)路線。除了與高精度地圖配合為自動駕駛提供定位服務(wù),攝像頭還可以在地圖采集過程中作為低成本且數(shù)據(jù)傳輸量?。〝z像頭捕捉的是小尺寸的2D畫面)的數(shù)據(jù)收集器。Mobileye提出的REM(Road Experience Management)定位服務(wù)就是利用基數(shù)龐大的民用車輛所搭載的攝像頭來收集道路數(shù)據(jù)。通過攝像頭在車輛行駛過程中新捕捉到的路況、天氣等實時信息結(jié)合原本的離線地圖,能夠提升地圖靜態(tài)信息同時加入動態(tài)屬性。
攝像頭對于ADAS系統(tǒng)有極強的輔助性,因此自動駕駛的發(fā)展必將帶動車載攝像頭市場的進一步發(fā)展。根據(jù)HIS的估算,全球車載攝像頭出貨量將從 2014 年的 2,800萬枚增長到 2020 年的 8,300 萬枚,復(fù)合增長率達 20%。據(jù)此估算,全球車載攝像頭市場規(guī)模將從2015年的 62億人民幣增長到2020年的133億人民幣,年復(fù)合增長率將達16%。消費區(qū)域主要在美洲、歐洲、亞太等地,其中亞太地區(qū)將成為增長最快的市場。
 
行業(yè)趨勢展望
在前裝產(chǎn)品滲透率正在尋求更大突破的當(dāng)下市場環(huán)境,大部分消費者對ADAS系統(tǒng)及其使用場景不甚了解。根據(jù)麥肯錫2016年發(fā)布的報告《ADAS:調(diào)整與機遇共存》中一項針對中美德日韓5國4500名車主的調(diào)查顯示,雖然愿意試用并購買ADAS系統(tǒng)的車主僅為5%~10%,但使用過ADAS系統(tǒng)后愿意再次購買的比例高達87%~89%,這說明消費者一旦了解并熟悉ADAS系統(tǒng)就會對其產(chǎn)生信任和依賴。因此,除了傳統(tǒng)的前裝市場,后裝市場對消費者教育起到很大作用。目前ADAS前裝市場主要被威伯科、大陸和博世三家國外供應(yīng)商壟斷,在這樣的現(xiàn)狀下,后裝市場由于不需要滿足全部汽車法規(guī)要求,門檻較低,可以作為普及自動駕駛系統(tǒng)的切入點。另一方面,在產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用的迭代方向,能夠提供低成本激光雷達方案的供應(yīng)商將是一大突破口。

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激光雷達自動駕駛
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